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[IROS 2025] LiDAR-Augmented Gaussian Splatting and Neural SDF for Geometrically Consistent Rendering and Reconstruction

What it solves

GS-SDF 解決了在 3D 場景映射中同時實現照片級寫實渲染與高粒度表面重建的挑戰。它透過整合 LiDAR 數據來解決標準 Gaussian Splatting 中常見的幾何不一致性問題,確保重建的表面是符合物理基礎且幾何學上的一致性。

How it works

該系統結合了 Gaussian Splatting 與神經符號距離場 (SDF)。它使用精確的 LiDAR 點雲來訓練一個神經 SDF,這會提供一個流形幾何場。接著,這個 SDF 會引導 Gaussian 原始單元 (SDF-based Gaussian initialization) 的初始化,並在訓練過程中提供幾何正則化,以確保最終的渲染結果與場景的物理幾何結構一致。

Who it’s for

此專案為致力於 3D 重建、SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) 與機器人感知領域的研究人員與開發者而設計,特別是那些使用 LiDAR-visual 系統的使用者。

Highlights

  • LiDAR-Visual Synergy: LiDAR 與 Gaussian Splatting 的協同作用:結合了 LiDAR 在幾何結構方面的強項與 Gaussian Splatting 在照片級寫實外觀方面的強項。
  • SDF-Guided Initialization: SDF 引導的初始化:使用神經 SDF 將 Gaussian 原始單元放置在符合物理基礎的地理位置。
  • Headless Rendering: 無頭渲染:支援對著隨機攝像機路徑進行批次 fly-through 渲染,以便進行評估與比較。
  • Multi-camera Support: 多攝像機支持:相容於多攝像機數據集與 Colmap-format 數據。

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